Методика расчета переноса и концентраций соединений йода в помещениях аварийного реакторного блока и утечки в атмосферу окружающей среды
1. Общие положения для расчетного анализа
Радиационная обстановка на местности при авариях на АЭС обусловливается вышедшими в атмосферу окружающей среды радиоактивными продуктами деления, при этом часть продуктов деления будет находиться в газообразном виде, а часть - на аэрозольных частицах.
Выход продуктов деления в атмосферу технологических помещений и окружающую среду, как правило, связан с истечением теплоносителя из первого контура. Активность теплоносителя контура циркуляции реактора ВВЭР-1000 составляет около 3,7·10 Бк/м. В случае разрывов трубопроводов малого диаметра происходит выход продуктов деления, накопившихся в теплоносителе первого контура, а при обрыве трубопровода большого диаметра дополнительно к этому количеству могут выйти продукты деления, накопившиеся под оболочками твэлов (от 1 до 3% от накопленного количества продуктов деления в топливе [1]). Массовая доля аэрозольных частиц в полном балансе продуктов деления, находящихся в воздухе под защитной оболочкой реакторного блока, при проектных авариях составляет не более 10% [2].
В таблице показано, какие функционалы и в каких случаях следует использовать в Методике для анализа проектных аварий. Частица "Нет" означает, что данный функционал не используется в расчетах переноса приведенной в колонках 2, 3, 4, 5 таблицы группы продуктов деления. Частица "Да" означает, что данный функционал используется в расчетах переноса группы продуктов деления, приведенной в колонках 2, 3, 4, 5 таблицы.
Значения соответствующих функционалов должны быть определены для следующего диапазона изменения теплогидравлических параметров при проектных авариях:
Температура, °С | От 20 | до 150 | |||
Давление паровоздушной среды, МПа | От 0,05 | до 0,5 | |||
Парциальное давление воздуха, МПа | От 0,0 | до 0,15 |
Перечень рассматриваемых функционалов
Функционал, | Первая группа | Вторая группа | Третья группа | |
РБГ | СНl и другие органические соединения йода | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
(, ) | Нет | Да | Да | Да |
(, ) | Нет | Нет | Да | Да |
(, ) | Нет | Нет | Нет | Нет |
(, ) | Нет | Да | Да | Нет |
(, ) | Нет | Нет | Да | Да |
(, ) | Нет | Да | Да | Да |
(, ) | Нет | Нет | Нет | Нет |
(, ) | Нет | Да | Да | Нет |
(, ) | Нет | Нет | Нет | Нет |
Обозначим , , - количество продуктов деления -й группы в объеме герметичного помещения СЛА в газовой и жидкой средах и на поверхности соответственно. Тогда, если поступление -го радионуклида -й группы продуктов деления в помещение составляет (где - расход среды, поступающей в помещение; - удельная активность -го радионуклида -й группы продуктов деления), а утечка осуществляется за счет утечки паровоздушной среды с расходом , то система, описывающая баланс -го радионуклида -й группы, будет иметь вид:
;
(1)
где - функционал, описывающий переход продуктов деления -й группы из газовой среды в жидкую среду, где изменяется от 1 до 3 (количество групп продуктов деления);
- функционал, описывающий переход продуктов деления -й группы из жидкой среды в газовую среду;
- функционал, описывающий переход продуктов деления -й группы из газовой среды на поверхность;
- функционал, описывающий переход продуктов деления -й группы с поверхности в газовую среду;
- функционал, описывающий переход продуктов деления -й группы из жидкой среды на поверхность;
- функционал, описывающий переход продуктов деления -й группы с поверхности в жидкую среду;
- функционал, описывающий переход продуктов деления -й группы в -ю группу в газовой среде;
- функционал, описывающий переход продуктов деления -й группы в -ю группу в жидкой среде;
- функционал, описывающий переход продуктов деления -й группы в -ю группу на поверхности;